Aerogeneradors domèstics

La creixent demanda de sistemes útils per a l’autoconsum elèctric ha donat un gran protagonisme als sistemes fotovoltaics. Però n’hi ha altres alternatives per generar electricitat en l’àmbit domèstic i rural. Els aerogeneradors, els populars molins de vent equipats amb un sistema de producció elèctrica, poden ser utilitzats per a aquesta tasca de forma eficient i exempta de complicació. Els seus avantpassats servien per moldre gra o per treure aigua de pous. Ara poden produir electricitat neta.

Evidentment, no estem parlant dels grans aerogeneradors industrials, sinó de petits sistemes domèstics que aprofiten la força del vent, encara que aquest sigui escàs, per produir una quantitat notable d’electricitat per el seu consum directe o per el seu emmagatzematge en bateries. De fet, els aerogeneradors domèstics poden formar part d’una instal·lació que ja disposi de panells solars, ja que són compatibles, ajudant a produir quan hi ha poc sol però en canvi sí suficient vent per moure les seves pales.

No cal en absolut que la zona en la qual s’instal·lin estigui protagonitzada per un vent fort constant. Hi ha ubicacions especialment adequades en aquest sentit, però en d’altres no tan dotades també serien útils, cogenerant o com a generadors principals.

Atès que milloren el seu rendiment amb l’altura, són instal·lats a l’extrem de pals alts, al menys 10 metres més amunt de qualsevol obstacle que pugui bloquejar el vent que farà girar les seves pales. D’altra banda, no necessiten ser molt grans ja que la tecnologia actual permet obtenir una gran quantitat d’energia amb el menor vent possible.

De la mateixa manera que l’energia eòlica és una de les principals fonts verdes en un país com Espanya, els aerogeneradors domèstics poden ser una molt bona alternativa o complement als més coneguts sistemes fotovoltaics.

Instal·lació i funcionament d’aerogeneradors domèstics

Instal·lats amb l’orientació correcta per aprofitar a l’màxim el seu potencial, després d’un estudi que poden dur a terme els professionals instal·ladors, els aerogeneradors domèstics funcionaran amb un mínim manteniment durant molt de temps. A causa de la seva naturalesa mecànica, només serà necessària una revisió anual per assegurar que actua sense vibracions i aprofitant el màxim les seves capacitats. En general, els seus components són resistents i estan fabricats per operar en exteriors, sense que la pluja o el mal temps els afecti. Les seves pales estan fetes de fibra de vidre i fins i tot de materials basats en carboni, perllongant la seva garantia.

Una instal·lació tipus podria consistir en un molí petit capaç de generar 600 watts, molt útil per treballar amb una altra de tipus solar. Però n’hi ha de milers de watts i pales de diversos metres de diàmetre. Els aerogeneradors domèstics estan disponibles en tres tipus de voltatge (12, 24 i 48 volts), perquè els puguem fer compatibles amb instal·lacions solars.

A diferència d’aquestes últimes, poden operar de dia i de nit, sempre que hi hagi prou vent (al menys amb una velocitat de 2 a 4 m/s). Aquest fa moure les seves pales, que al seu torn fan girar l’eix que engranarà en un multiplicador de velocitat. Finalment, un generador elèctric aprofitarà aquest ràpid moviment giratori, en un sistema que actua de forma contrària a un motor elèctric. Un sistema mecànic mantindrà sempre les pales en direcció al vent per aprofitar el seu màxim poder mecànic, i en la inclinació més apropiada.

Si el vent és molt fort (normalment treballen fins a uns 15 m/s), i s’assoleixen velocitats que superin els 25 m/s, el sistema es desactivarà automàticament per evitar danys en l’equip, deixant que les pales girin lliurement desconectades de l’eix fins que disminueixi l’excessiva velocitat del vent, i quan es produeixi aquesta disminució el sistema tornarà a reactivar-se automàticament.

Dimensions que ha de tenir un aerogenerador domèstic

De la mateixa manera que s’ha de calcular el número de panells solars que ha de tenir una instal·lació fotovoltaica per generar i emmagatzemar la quantitat d’electricitat verda que serà necessària per la nostra llar o edifici (comunitat de propietaris), si el que volem és aprofitar l’energia eòlica i instal·lar un aerogenerador domèstic, és a dir, un aparell petit, haurem de fer una avaluació semblant.

Hi ha diversos factors a valorar. D’una banda, cal tenir en compte el terreny en el qual ens trobem, que determinarà el lloc en el qual instal·larem l’aerogenerador o turbina eòlica. Si disposem d’una elevació propera a la zona on bufa lliurement el vent, l’aprofitarem millor que si ens trobem en una zona protegida. És fins i tot possible que en una mateixa propietat el vent es presenti de diferents formes. Serà doncs necessari mesurar o trobar informació sobre les velocitats típiques de vent al llarg de l’any, les direccions més habituals des de les que bufa, i localitzar possibles obstacles actuals que puguin dificultar les operacions (arbres, construccions, etc.) i aquells futurs ( arbres que creixeran, noves cases o edificis). En tot cas, el nostre aerogenerador domèstic haurà de ser orientat cap a on bufa el vent, i al menys a 10 metres per sobre de qualsevol obstacle present a 100 metres a la rodona.

D’altra banda, caldrà deixar prou espai perquè la torre on s’instal·li l’aerogenerador pugui ser elevada o tombada per al seu manteniment. Tenint en compte que la resistència dels cables de corrent provoca pèrdua d’electricitat, ens interessarà també situar-nos el més a prop possible del punt on aquesta es consumirà (els cables han de ser molt curts). El corrent continu pateix pèrdues, així que si tenim un cable llarg, serà millor passar de corrent continu a altern.

Pel que fa a la mida dels aerogeneradors cal tenir en compte que per a aplicacions residencials, i tal com vam indicar al principi del present article, aquestos tenen una mida reduïda, sent capaços de generar entre 400 watts i 20 quilowatts. Si considerem que un habitatge típic pot consumir al voltant de 11.000 quilowatts/hora a l’any, i depenent de la velocitat mitjana de vent a la zona, podríem haver d’utilitzar un aerogenerador que pugui operar entre els 5 i els 15 quilowatts. Més modestament, un aerogenerador de 1,5 quilowatts seria suficient per a les necessitats d’una casa que necessiti 300 quilowatts/hora (consum mensual) en un lloc on la velocitat de vent anual mitjana sigui d’uns 6,26 metres per segon.

L’aerogenerador més petit possible

Abans de decidir ladquisició d’un sistema gran, amb el cost que això comporta, és probable que primer ens interessi buscar formes de disminuir el consum elèctric de la nostra llar. Per a una mateixa turbina, a més, l’alçada de la seva torre afectarà la quantitat d’electricitat que serà capaç de generar. Per això es important que abans ens informem, demanant al fabricant o al professional instal·lador que ens orienti a l’respecte. Tindrem en compte la corba de potència específica de l’aerogenerador, la velocitat mitjana anual de vent a la nostra ubicació, l’alçada de la torre, el número d’hores que bufarà el vent a cada velocitat durant un any en general, i l’altitud de la nostra ubicació . El resultat d’integrar tots aquests factors en un càlcul realitzat per l’instal·lador o fabricant ens indicarà el tipus d’instal·lació que necessitarem.

FONT: Noticias de la Ciencia y la Tecnología
https://www.noticiasdelaciencia.com